稀土離子摻雜鉬酸鹽LED用發(fā)光材料的合成及性能研究.pdf

1、白光LED綠色照明有很多顯著的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢，越來越受到人們的親睞，已經(jīng)成為人們研究的焦點(diǎn)。
　　 目前，采用熒光材料轉(zhuǎn)換成白光LED的方式主要是利用GaN基紫外(～400nm)或是藍(lán)光(～460nm)芯片來激發(fā)稀土發(fā)光材料，從而實(shí)現(xiàn)白光的效果。所使用的發(fā)光材料組合主要有兩種：黃色熒光粉(或綠色／紅色熒光粉)涂覆在藍(lán)光LED芯片上；紅／綠／藍(lán)三基色熒光粉涂覆在紫外光LED芯片上。然而，與藍(lán)或綠光相比較，使用最多的商用紅色熒光粉Y2O

2、2S：Eu3+則處于劣勢，諸如，對近紫外的吸收較差，性能不穩(wěn)定且光效很低?；谒{(lán)光激發(fā)的黃色熒光粉，存在兩個明顯的缺陷，即顯色指數(shù)差，發(fā)光效率低，需要加入紅色熒光粉提高CRI以增加光轉(zhuǎn)換效率。因此，為了提高光效，尋找和研究能被紫外或藍(lán)光激發(fā)的新型、高效、穩(wěn)定的紅色發(fā)光材料仍是一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。
　　 本論文采用固相合成法，以鉬酸鹽為基質(zhì)，稀土離子Pr3+或Eu3+為主激活劑，并加入適當(dāng)?shù)妮o助試劑，以合成、研究新型適用于白光LED的

3、紅色發(fā)光材料為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)講述了本工作所合成的四個系列的藍(lán)光或近紫外激發(fā)的紅色發(fā)光材料的制備、表征及發(fā)光性能的研究：
　　 KxSr1?2xMoO4：xPr3+(0.00≤x≤0.04)系列發(fā)光材料的制備、表征及發(fā)光性能的研究。通過X-射線粉末衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)和LS-55熒光/磷光分光光度計分別對其結(jié)構(gòu)、顆粒形貌大小及激發(fā)和發(fā)射光譜特征進(jìn)行表征、分析。根據(jù)Scherrer公式估算所得顆粒尺寸與透射電鏡照

4、片基本一致，優(yōu)化了稀土離子Pr3+的摻雜濃度和實(shí)驗(yàn)煅燒溫度，并且探討了輔助試劑聚乙二醇作為分散劑對樣品的光學(xué)性質(zhì)及形貌的影響。
　　 (BaSr)MoO4：Pr3+, RX(R=Li/Na/K, X=F/Cl/Br)系列發(fā)光材料的制備、表征及發(fā)光性能的研究。分別對其結(jié)構(gòu)及激發(fā)和發(fā)射光譜特征進(jìn)行表征。優(yōu)化了稀土離子摻雜濃度和煅燒溫度，探討基質(zhì)組成不同取代方式的影響，討論了輔助試劑RX(R=Li/Na/K，X=F/Cl/Br)對(B

5、aSr)MoO4：Pr3+發(fā)光材料的影響，并結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)和發(fā)光光譜，分析比較得出最佳輔助試劑。
　　 Y2(Mo/WO4)3：Eu3+系列發(fā)光材料的制備、表征及發(fā)光性能的研究。利用Eu3+作為激活劑、聚乙二醇作為分散劑，采用固相法合成了Y2(MoO4)3：Eu3+發(fā)光材料，并對其結(jié)構(gòu)、形貌和光譜特性進(jìn)行了表征、分析。嘗試通過改變基質(zhì)組分方式，用WO42-取代基質(zhì)中部分MoO42-，合成Y2(Mo/WO4)3：Eu3+紅色發(fā)光材料

6、并進(jìn)行初步表征。
　　 K2Ba(MoO4)2：Eu3+/Sm3+, X-(X=F/Cl/Br) 系列發(fā)光材料的制備、表征及發(fā)光性能的研究。通過XRD衍射圖譜和光譜特性優(yōu)化了Eu3+的摻雜濃度和煅燒溫度，討論了稀土離子Eu3+的濃度猝滅效應(yīng)，并且計算其臨界距離(Rc)。通過加入敏化劑Sm3+和負(fù)離子電荷補(bǔ)償劑X-(X=F/Cl/Br)增加材料的發(fā)光強(qiáng)度，進(jìn)一步討論了Sm3+-Eu3+之間的能量傳遞機(jī)理，初步分析了負(fù)離子電荷補(bǔ)償劑